Können Maden helfen, das Klima zu retten? Eine wachsende Gruppe von Pionieren in aller Welt ist davon überzeugt – und arbeitet an nachhaltigen Produkten auf Basis von Insekten.
Vier Millionen Tiere, dicht an dicht in dunklen Metallkisten. „Ja, wir betreiben Massentierhaltung“, sagt Heinrich Katz und ist stolz darauf. Denn für die Larven der Schwarzen Soldatenfliege, um die es hier geht, sind die Verhältnisse paradiesisch: „Die fühlen sich nur wohl, wenn sie umeinanderwimmeln. Sie brauchen Wärme, Dunkelheit und reichlich zu fressen“, sagt Katz. Sein Unternehmen Hermetia Baruth mit Sitz in Baruth südlich von Berlin ist Deutschlands größter Züchter der Schwarzen Soldatenfliege.
Das fingernagelgroße Insekt, das mit seinem gestreckten, taillierten Körper eher einer Wespe ähnelt als einer Stubenfliege, ist zum Hoffnungsträger für Klima- und Umweltschutz aufgestiegen. Ernährung, Kosmetik, Mobilität: Überall sollen die Fliege und die Substanzen, die aus ihr gewonnen werden, Gutes tun.
Auch Thomas Häußner ist von der Schwarzen Soldatenfliege begeistert: „Aus sonst kaum verwertbaren Reststoffen produziert sie hochwertiges Protein, das sich hervorragend als Tierfutter eignet.“ Häußner betreut bei Evonik unter anderem strategische Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um Tierernährung. Seit Sommer 2020 arbeitet das Unternehmen mit dem Fraunhofer-Institut für Bioressourcen im Forschungsprojekt INFeed zusammen, gefördert vom Bund und dem Land Hessen.
Großes Potenzial sehen die Experten für insektenbasiertes Tierfutter aus Lebensmittelresten. „Die Larven der Schwarzen Soldaten sind ausgesprochen schnell wachsende Allesfresser“, erklärt Dr. Martin Rühl vom Fraunhofer-Institut in Gießen. Das macht sie interessant als Nahrung für Schweine, Hühner und auch Fische, wo sie Fischmehl und Soja ersetzen könnten.
Die Idee, Insekten wirtschaftlich zu nutzen, ist nicht neu. „Die Seidenspinnerraupe wird seit 5.000 Jahren kultiviert“, sagt Prof. Dr. Andreas Vilcinskas, Leiter des LOEWE-Zentrums für Insektenbiotechnologie & Bioressourcen, zu dem Rühls Fraunhofer-Team gehört.
»Insekten bilden eine beispiellose Substanzbibliothek, die wir uns jetzt erschließen.«
ANDREAS VILCINSKAS LEITER DES LOEWE-ZENTRUMS
Mit der fortschreitenden Entschlüsselung von Genen eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten. Vilcinskas versteht sich als Botschafter der „gelben“ Biotechnologie, die Insekten nutzt. Den Begriff hat er selbst erfunden: „Es gibt die rote Biotechnologie in der Medizin, die grüne in der Landwirtschaft und die weiße in der Industrie. Gelb war noch nicht belegt.“
Insekten bilden die mit Abstand artenreichste Klasse der Tierwelt: Rund 90 Prozent aller Spezies sind Insekten. „Sie haben einen evolutionären Vorsprung von Hunderten Millionen Jahren und bilden eine beispiellose Substanzbibliothek, die wir uns jetzt erschließen“, sagt Vilcinskas. Unter anderem geht er der Frage nach, ob sich mit Insektenzellen bessere Antibiotika herstellen lassen. „Drugs from Bugs“ heißt eine seiner Studien.
Und auch ihm geht es um das große Thema Ernährung. Die Schwarze Soldatenfliege, international bekannt als Black Soldier Fly oder kurz BSF, ist ein unscheinbarer Geselle. Ihr Zuhause sind die Subtropen. Sie sticht nicht, beißt nicht, ist keine Plage und überträgt keine Krankheiten. Vor allem aber nimmt sie keine Nahrung zu sich.
Da die erwachsene Fliege nur Fortpflanzung im Sinn hat und nicht einmal über Mundwerkzeuge verfügt, lagern die Larven vor dem Verpuppen genügend Energie für das zweiwöchige Fliegenleben ein. Das macht sie zu Kalorienbomben und wahren Fressmaschinen: Essensreste, Biomüll, Kot, Kadaver – wählerisch sind sie nicht. Außer Holz können die Larven fast alle organischen Materialien verwerten.
BOOMBRANCHE INSEKTENZUCHT
Besonders schnell wird die Made fett, wenn das Futter optimal zusammengestellt ist. Hier können die Forscher von Evonik ihre Expertise ausspielen, denn das Unternehmen produziert seit fast 70 Jahren Aminosäuren, die Nährstoffschwankungen im Tierfutter ausgleichen. Mithilfe dieser Aminosäuren können Hühner, Schweine, Lachse oder Garnelen ihr Futter bestmöglich verwerten.
„Im Projekt INFeed kümmern wir uns um die Analyse und um die Optimierung des Futters“, sagt Häußner. Das für die Larve und das, was nach Verwertung der Larve als Futter für andere Tiere herauskommt.
Regelmäßig pendeln dafür Proben und Experten zwischen dem Gießener Labor und dem Industriepark Hanau. Hier hat Evonik seine Kompetenz für Futtermittel gebündelt. „Mit dem richtigen Aminosäurenprofil können wir mehr vom Reststoff für die Larve erschließen, die Kosten senken und so ein wettbewerbsfähiges Protein produzieren“, sagt Häußner. Nur so wird aus der Idee vom Insektenfutter ein Geschäft für den Insektenfarmer.
Der Markt ist vielversprechend: Insekten-Start-ups sammeln bei Investoren derzeit Jahr für Jahr dreistellige Millionenbeträge ein. Prognosen zufolge dürfte der Weltmarkt für Insektenprotein bis 2030 dramatisch wachsen: um 5.000 Prozent auf eine halbe Million Tonnen Protein pro Jahr. Und selbst dann bliebe noch Luft nach oben.
Jährlich werden knapp fünf Millionen Tonnen Fischmehl und gut 380 Millionen Tonnen Soja produziert. Überfischung, Abholzung und immense Klimabelastungen sind die Folgen. „Wie unsere Aminosäuren könnten auch Insektenproteine helfen, die wachsende Weltbevölkerung deutlich nachhaltiger zu ernähren“, sagt Häußner.
BIODIESEL AUS INSEKTENFETT
Das Leben der Larve beginnt in netzbespannten Käfigen, die in der Branche Love Cages heißen. Zu Zigtausenden paaren sich darin die Fliegen, wenn die Stimmung stimmt: Lichteinfall, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, alles wie daheim in den Tropen. In Gießen stehen die Love Cages im Gewächshaus, bei Heinrich Katz in Baruth füllen sie eine gut geheizte Halle.
Nach der Paarung legt jedes Weibchen an die 500 Eier. Zwei Tage später schlüpfen daraus Larven, die sich sogleich ans Fressen machen. Auf dem richtigen Substrat wachsen sie binnen zwei Wochen aufs 15.000-Fache ihrer ursprünglichen Größe. So erreichen die Larven locker ein „Schlachtgewicht“ von 300 Milligramm.
Ein kleiner Prozentsatz darf sich dann verpuppen und später als Fliege für Nachwuchs sorgen. Der Rest wird verwertet. Im Labor geschieht das mittels Schockfroster, danach werden die Larven gemahlen. Das Pulver lässt sich direkt ins Futter dosieren oder in seine Bestandteile zerlegen: Eiweiß, Fett und Chitin. Eiweiße sind neben der Verwendung als Nahrungskomponente auch in der chemisch-pharmazeutischen Industrie gefragt, ebenso das Chitin der Hülle. Daraus lassen sich bioabbaubare Polymere erzeugen. Fette kann die Industrie nutzen für Biodiesel oder Kunststoffe.
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Selbst der Mist aus dem Madenstall lässt sich nutzen. Dieser sogenannte Frass (der Begriff ist englisch, die Wurzeln sind unverkennbar deutsch) enthält Larvenkot, abgestreifte Häute und Futterreste. „Bei Versuchen in Indien konnte man damit als Dünger die Reiserträge verdoppeln“, berichtet Vilcinskas.
Alles bereit also für die große Revolution bei der Tierernährung? Nicht ganz. Erst seit diesem Sommer ist das Verfüttern der Larven an Schweine und Hühner in der EU beschränkt zugelassen. Das Verbot war ein Überbleibsel der BSE-Krise der 1980er- und 1990er-Jahre. Auslöser der Seuche waren damals verarbeitete Tierkadaver im Rinderfutter. Danach durfte kein tierisches Protein mehr verfüttert werden. Eine Ausnahme gab es nur für Fischmehl in Aquakulturen. Jahrzehntelang sind Experten dagegen Sturm gelaufen, schließlich fressen Schweine, Hühner und Fische auch in der freien Natur gern Insekten. „Insektenprotein enthält viele essenzielle Aminosäuren“, sagt Häußner. „Hinzu kommen rund 50 antimikrobielle Peptide, die die Soldatenfliege produziert. Sie stärken das Immunsystem, was den Einsatz von Antibiotika reduzieren könnte.“
FUTTERSUCHE IM LABOR
Entsprechend groß ist die Freude über die teilweise Lockerung des Verbots. Eine Hürde bleibt in Europa aber noch bestehen: Nutztiere dürfen nicht mit Abfällen gefüttert werden, und die Schwarze Soldatenfliege gilt per Gesetz als Nutztier. In anderen Ländern ist das anders: Das kenianische Start-up Insectipro etwa verwertet die Lebensmittelabfälle der Metropole Nairobi – 20 bis 30 Tonnen am Tag. Die Larven verkauft die Firma an Schweine- und Hühnerfarmer in der Region. Ähnliche Projekte gibt es in Asien. Andernorts verwertet die BSF auch Gülle, Mist und menschliche Fäkalien.
In Gießen geht man neue Wege und versucht, Futterströme zu erschließen, die Chancen auf eine EU-Zulassung haben. So ist am Projekt INFeed ein Süßwarenhersteller beteiligt, der Verwertungsmöglichkeiten für Kakaoschalen sucht. Auf Interesse stoßen die Forscher auch in Indonesien, wo in Palmölmühlen riesige Mengen leerer Fruchtstände anfallen. „Bislang werden die faserigen Pflanzenteile verheizt, um Energie für die Mühle zu gewinnen, oder auf freiem Feld verbrannt“, sagt Fraunhofer-Forscher Rühl.
In Gießen hat man ein Fermentationsverfahren entwickelt, das sie für die BSF verdaulich macht. Die Larven wären ein nahezu klimaneutrales Futter für Fisch- und Garnelenzüchter in Südostasien. Der Frass ginge auf die Felder. „Die antimikrobiellen Peptide im Futter könnten die Shrimps zudem weniger krankheitsanfällig machen und den Antibiotikabedarf reduzieren.“
Auch das will man in Gießen demonstrieren. Gleich neben dem Fraunhofer-Institut soll noch in diesem Jahr eine Shrimpsfarm entstehen. Weit weg vom Meer sollen sich Black Tiger Prawns in großen Tanks von nachhaltig produzierten Larven ernähren – von den unersättlichen Resteverwertern aus den dunklen Kisten.
